DE2416398C2 - Vibratorturbine - Google Patents
VibratorturbineInfo
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- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
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- B06B1/18—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency wherein the vibrator is actuated by pressure fluid
- B06B1/186—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency wherein the vibrator is actuated by pressure fluid operating with rotary unbalanced masses
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Hydraulic Turbines (AREA)
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
2. VibratOFiurbine nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet daß der Gaseinlaß (40) einen steuernd
wirkenden Bereich (44) mit einer Länge von 3,18—7,94 mm und einen Durchmesser von 2,54—635 mm
aufweist.
3. Vibratorturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Kammer (16) als Stirnwand (20) eine
mit einer Achse (22) versehene kreisförmige Scheibe aufweist die mit Paßsitz in eine Öffnung (18) am
zweiten Ende des Gehäuses (10) eingreift während die Rückwand (26) des Gehäuses eine von der Achse mit
Paßsitz durchsetzte Bohrung (28} aufweist und daß die Kammer (16) durch die Stirnwand (20) mittels einer
auf das Gewinde (24) des frei vorstehenden Endes der Achse geschraubten Mutter (25) dicht verschlossen ist
4. Vibratorturbine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (36) des
Rotors (30) in durch die Achse des Rolors verlaufenden Ebenen liegen.
5. Vibratortnrbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Rotordurchmesser von
34.93 mm der Gaseinlaßdurchmesser 2,77 mm und der Gasauslaßdurchmesser 635 mm beträgt
6. Vibratorturbine nach Ansp-. uch 5. dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (30) mit einem Durchmesser
von 34,93 mm ein Zahnpronl niit einer Zähnezahl je Zentimeter Teilkreisdurchmesser von 19 aufweist.
7. Vibratorturbine nach Anspi jch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Rotordurchmesser von
41.28 mm der Gaseinlaßdurchmesser 2,95 mm und der Gasauslaßdurchmesser 635 mm beträgt.
8. Vibratorturbine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (30) mit einem Durchmesser
von 41,28 mm ein Zahnprofil mit einer Zähnezahl je Zentimeter Teilkreisdurchmesser von 13 aufweist.
9. Vibratorturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß bei einem Rotordurc'^rnesser von
47.63 mm der Gaseinlaßdurchmesser 2,95 mm und der Gasauslaßdurchmesser 635 mm beträgt.
10. Vibratorturbine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß der Rotor (30) bei einem Durchmesser
von 47,63 mm ein Zahnprofil mit einer Zähnezahl je Zentimeter Teilkreisdurchmesser von 13 aufweist.
II. Vibratorturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Rotordurchmesser von
50,80 mm der Gaseinlaßdurchmesser 2,95 mm und der Gasauslaßdurchmesser 7,93 mm beträgt.
12. Vibratorturbine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (30) mit einem Durchmesser
von 50,80 mm ein Zahnprofil mit einer Zähnezahl je Zentimeter Teilkreisdurchmesser von 13 aufweist.
13. Vibratorturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Rotordurchmesser von
63.50 mm der Gaseinlaßdurchmesser 2,95 mm und der Gasauslaßdurchmesser 7,93 mm beträgt.
14. Vibratorturbine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (30) mit einem Durchmesser
von 63.50 mm ein Zahnprofil mit einer Zähnezahl je Zentimeter Teilkreisdurchmesser von 13 aufweist.
15. Vibratorturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Rotordurchmesser von
69,85 mm der Gaseinlaßdurchmesser 3,78 mm und der Gasauslaßdurchmesser 10,06 mm beträgt.
16. Vibratorturbine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (30) mit einem Durchmesser
von 69,85 mm ein Zahnprofil mit einer Zähnezahl je Zentimeter Teilkreisdurchmesser von 9 aufweist.
17. Vibratorturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß bei einem Rotordurchmesser von
88,90 mm der Gaseinlaßdurchmesser 3.97 mm und der Gasauslaßdurchmesser 10,06 mm beträgt.
18. Vibratorturbine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (30) mit einem Durchmesser
von 88,90 mm ein Zahnprofil mit einer Zähnezahl je Zentimeter Teilkreisdurchmesser von 9 aufweist.
19. Vibratorturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Rotordurchmesser von
127.00 mm der Gaseinlaßdurchmesser 5,57 mm und der Gasauslaßdurchmesser 10,67 mm beträgt.
20. Vibratorturbine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (30) mit einem Durchmesser
von 127.00 mm ein Znhnprofil mit einer Zähnezahl je Zentimeter Teilkreisdurchmesser von 9 aufweist.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vibratorturbine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine Vibratorturbine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 ist uus der US-PS 29 60 316 bekannt. Die dort beschriebene Turbine besieht aus einer zylindrischen Kammer, in der ein dynamisch nicht
Eine Vibratorturbine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 ist uus der US-PS 29 60 316 bekannt. Die dort beschriebene Turbine besieht aus einer zylindrischen Kammer, in der ein dynamisch nicht
ausgewuchteter Rotor angeordnet ist, der an seinem Außenumfang eine Vielzahl von Lamellen aufweist. Durch
unter Druck stehendes Gas, das tangential gegen die Lamellen des Rotors gerichtet wird, wird die Turbine
angetrieben. Bei den in dieser Veröffentlichung dargestellten und erörterten Ausführungsformen sind diese
Lamellen turbinenschaufelartig ausgebildet und weisen ein geringes Spiel zur Innenfläche der zylindrischen
Kammer auf, um so eine möglichst hohe Leistung zu erzielen. Angaben zum Rotordurchmesser, zur Anzahl der
turbinenartigen Lamellen, zur Tiefe der Zwischenräume und zu den Dimensionen der Gaseiniaß- und Gasauslaßquerschnitte
sind dieser Veröffentlichung nicht zu entnehmen.
Die vom Druck eines strömenden Gases getriebene Vibratorturbine des Standes der Technik weist einen
Geräuschpegel auf, der oft den zulässigen Wert von 85 dB übersteigt Dies trifft auch auf solche Vibratorturbine
zu, wie sie den US-PS 30 74 151 und 28 75 988 zu entnehmen sind.
Selbst bei einem Kugelvibrator mit einem Schalldämpfer, wie er in der US-PS 27 93 009 beschrieben ist. wurde
ein Geräuschpegel festgestellt, der oft den Wert von 100 dB übersteigt
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vibratorturbine der angegebenen Art zu
schaffen, die eine reduzierte Geräuschentwicklung aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vibratorturbine mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Turbine sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei der erfindungsgemäßen Vibratorturbine stehen die Größe des Rotors, die Anzahl und die Tiefe der auf
seiner Außenfläche angeordneten Zähne mit gerader oder leicht gekrümmter Flanke und die Dimensionen des
Querschnittes des Gaseinlasses und des Gasauslasses mit dem Geräuschpegel in enger Br^.j.ehung. Die hier
beschriebene Vibratorturbine verwendet eine Abstimmung dieser Faktoren, um so für einen ruhigen Betrieb zu
sorgen.
Die Querschnitte des Gaseinlasses und des Gasauslasses sind aufeinander abgestimmt, und die Querschnittsfläche des Gaseinlasses beträgt zwischen 30 und 55% der Querschnittsfläche des Gasauslasses.
Der Rotordurchmesser liegt zwischen 35 mm und 127 mm, woHei die Anzahl der auf dem Rotor angeordneten
Zähne zwischen 50 und 100 variierbar ist Die Zahnlückentiefe bei verschiedenen Rotordurchmessern beträgt
zwischen 031 mm bis zu 635 mm, abhängig von dem jeweiligen Rotordurchmesser.
Die erfindungsgemäße Turbine weist eine zylindrische Kammer auf, in der die Gaseinlaß- und Gasauslaßöffnungen
an diametral gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind. Ein mit einem Gewinde versehener Abschnitt
des Gaseinlasses endet bei etwa 3,175 mm bis 7,938 mm, abhängig von der Größe der jeweiligen Vorrichtung.
Ein sich anschließender, mit einem Gewinde versehener Abschnitt erzeugt eine Venturiwirkung. bevor dieser
das unter Druck stehende Gas in die Umfangsbahn des Rotors leitet. Dieser weist Exzentergewichte auf, die
entsprechend angeordnet sind, um die dynamische Unwucht zu erzeugen. Auf seinem äußeren Umfang weist der
Rotor Zähne auf, die sich im wesentlichen quer zu seiner Achse erstrecken und zahnradähnliche Formen
aufweisen. Die von einem strömenden Gas betriebene Vibratorturbine arbeitet bei Drücken in der Größenordnung
von 2,1 —7,55 bar.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im
einzelnen erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer luftbetätigten Vibratorturbine;
F i g. 2 einen Schnitt durch das Gehäuse der Vibratorturbine;
F i g. 3 eine Tabelle der Geräuschpegeländerungen bei verschiedenen Gaseinlaßdurchmessern der Vibratorturbine;
F i g. 4 eine graphische Darstellung gemäß der Tabelle in F i g. 3;
F i g. 5 eine graphische Darstellung der Geräuschpegeländerung in Abhängigkeit vom Gaseinlaßquerschnitt;
F i g. 6 eine Tabelle, in der die Drehzahlen der Rotoren von fünf verschiedenen Ausführungsformen für
verschiedene Gasdrücke aufgeführt sind;
Fi g. 7 eine graphische Darstellung der in F i g. 6 aufgeführten Werte:
F i g. 8 einen tabellarischen Vergleich verschiedener Oberflächenformen hinsichtlich Geräuschpegel. Drehzahl
und Gasdruck, und
F i g. 9 eine graphische Darstellung der in der Tabelle in F i g. 8 aufgeführten. Werte.
In der folgenden Beschreibung sind in allen Figuren, Tabellen und graphischen Darstellungen für gleiche Teile
auch die gleichen Bezugsziffern verwendet worden.
F i g. 1 zeigt eine perspektivische, auseinandergezogene A.ns'chi der bevorzugten Ausführungsform der durch
ein Gas betätigten Vibratorturbine. Diese weist ein im ganzen mit 10 bezeichnetes Gehäuse auf, das mit einem
Fuß zur Befestigung auf einer ebenen Fläche versehen ist Dieser Fuß hat Schenkelabschnitte 12 und 14. über
und zwischen denen eine kreisförmige Kammer 16 vorgesehen ist, die eine vorgegebene Tiefe besitzt. Diese
Kammer weist außen an der sichtbaren Seite eine äußere, größere, kreisförmige öffnung 18 auf, die zur
Aufnahme und Halterung einer scheibenförmigen Stirnwand 20 dient, in der eine Achse 22 befestigt ist Diese
Achse weist einen glatten Abschnitt 23 und ein Gewinde 24 auf, das zur Aufnahme einer Mutter 25 dient. Eine
Rückwand 26 ist fest in einer Ausnehmung des Gehäuses angeordnet und verschließt den hinteren Abschnitt der
Kammer 16. Diese Rückwand ist mit einer Bohrung 28 versehen, durch die sich die Achse 22 erstreckt.
Auf der Achse 22 ist ein im ganzen mit 30 bezeichneter Rotor angeordnet. In diesem Rotor ist ein Kugellager
32 vorgesehen, um das sich der Rotor dreht. Das Kugellager 32 ist von einem Rotorabschnitt 34 umgeben, dessen
Außenumfang Zähne 36 aufweist, deren Größe und Teilung wesentlich für di°. ruhige Arbeitsweise der Turbine
sind. Zwischen dem Lager 32 und den äußeren Zähnen 36 sind im Rotorabschnitt 34 schwere Elemente in Form 6*
von Stiften od. dgl. angebracht, die im ganzen mit 3if bezeichnet sind. Diese schweren Elemente können aus
Stahl, gesintertem Schwermetall, Blei od. dgl. bestehen. Sie werden mit Preßsitz oder durch Gewinde im Rotor
gehalten, der im allgemeinen ein Spritzgußteil aus Zink oder Aluminium ist. Der Rotor braucht nicht aus Metall
zu bestehen. Da das in die Turbine eingeführte Gas oft Verunreinigungen in Form von Rost, Zunder oder Staub
mit sich führt, kann es zweckmäßig sein. Kunststoff für den Rotor und das Gehäuse zu verwenden.
F i g. 2 zeigt eine bevorzugte Gehäusekonstruktion mit einem Gaseinlaß und einem Gasausiaß in die bzw. aus
der Kammer. Ein Gaseinlaß 40 weist einen mit Gewinde versehenen Abschnitt zum Einschrauben eines Stutzens
auf. Dieses Gewinde hat eine vorgegebene Größe, und ein gleiches Gewinde ist im Gasauslaß 42 vorgesehen.
Der Gasauslaß weist zur Kammer hin eine gebohrte öffnung 43 auf. die einen Durchmesser von etwa 6,35 mm
besitzt. Der Gaseinlaß 40 besitzt einen glatten, reduzierten Durchmesser, der vom Gewindeabschnitt in die
Kammer 16 führt und der so bemessen ist, daß er das einströmende Gas auf die Zähne des Rotors konzentriert
und so als steuernder Bereich 44 wirkt. Dieser Bereich 44 weist abhängig von der Größe des Rotors und der
ίο Kammer eine Länge von etwa 3,18 mm bis 7,94 mm auf. Der Durchmeser des Bereiches 44 ist entsprechend den
verschiedenen Tabellen bemessen, die nachfolgend beschrieben werden.
Die Kammer 16 hat einen vorgegebenen Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem Rotordurchmesser ist
und der zwischen 35 mm und 127 mm beträgt. Die im Rotorabschnitt 34 vorgesehenen Elemente 38 können
abhängig von der gewünschten Schwingungskraft leicht, mittel oder schwer sein. Das Kugellager 32 ist mit
Preßsitz im Rotorabschnitt 34 in einer darin vorgesehenen Bohrung angeordnet. Der Rotor 30 wird dann mii
engem Sitz auf den glatten Abschnitt 23 der Achse 22 gepreßt, worauf die Stirnwand und die Achse mit dem
darauf angeordneten Rotor in die Kammer 16 des Gehäuses 10 geschoben werden. Der Rotor hat ein Spiel von
einigen Hundertstel mm bis 1.6 mm gegenüber der Innenfläche der Kammer 16. Der mit Gewinde versehene
Endabschnitt 24 der Achse durchgreift die Bohrung 28, wobei mit der Mutter 25 die Stirnwand 20 in die öffnung
18 gezogen und so die Vibratorturbine zusammengebaut wird.
Die Wirksamkeit dieser Vibratorturbine hinsichtlich des Betriebes bei oder unter einem bestimmten Geräuschpegel
hängt von einer sorgfältigen Ausbildung der Zähne 36 ab, die geradflankig oder leicht gekrümmt
sein können. Die Beziehung zwischen der Zahnform und dem durch den Bereich 44 eingeführten Gas ist so
ausgewählt, daß die Vibratorturbine bei einer maximalen Drehzahl mit einem Geräuschpegel arbeitet, der unter
85 dB, vorzugsweise in der Größenordnung von 65 dB bis 75 dB, liegt.
Wie aus den folgenden Tabellen und graphischen Darstellungen ersichtlich, hängen unter Berücksichtigung
dieses niedrigen Geräuschpegels die wirksamen Drehzahlen des Rotors von der Zahngröße, der Gaseinlaß- und
der Gasauslaßdimension ab.
Der in Fig.3 dargestellten Tabelle liegt ein Modell 130 zugrunde, dessen Rotor einen Durchmesser von
41.28 mm besitzt. Der Bereich 44 weist unterschiedliche Durchmesser auf, während der Gasauslaßdurchmesser
bei allen Versuchen 6,35 mm beträgt. Der Rotor ist mit einer Zähnezahl von ca. 13 je cm Teilkreisdurchmesser
versehen.
Gas mit einem Druck von 4,1 und 6,2 bar wird durch den Einlaß zugeführt, dessen Bereich 44 sich im
Durchmesser von 1.5 mm bis 5.74 mm verändert. Wie aus der Tabelle ersichtlich, beträgt der bevorzugte
Einlaßdurchmesser mit dem niedrigsten Geräuschpegel 2,95 mm. Bei diesem Durchmesser beträgt bei 7200
Umdrehungen pro Minute der Geräuschpegel 61 dB. Bei einer Erhöhung des Einlaßdruckes von 4,1 bar auf
6.2 bar steigt der Geräuschpegel auf 63 dB und die Rotordrehzahl auf 7800 Umdrehungen pro Minute und ist
somit in der Nähe einer maximalen Drehzahl. Aus diesem Grund beträgt der genormte Einlaßdurchmesser
2.794 mm bei diesem Rotor mit einem Durchmesser von 41,28 mm, der somit bei einem Einlaßdruck von 4,1 bar
einen Geräuschpegel von 62 dB bei 7600 Umdrehungen pro Minute und bei einem Einladruck von 6,2 bar einen
Geräuschpegel von 62,5 dB bei 8000 Umdrehungen pro Minute aufweist.
Die F i g. 4 stellt die Werte der in F i g. 3 gezeigten Tabelle graphisch dar. Auf der Ordinate ist der Einlaßdurchmesser
in mm aufgetragen, während die Abszisse die Drehzahl darstellt. Wie dieser Darstellung zu
entnehmen ist. liegen die Drehzahlen bei einem Durchmesser von 2,79 mm nahe bei einem maximalen Drehzahlwert.
Es ist festzustellen, daß die Drehzal drastisch abfällt, wenn der Einlaßquerschnitt sich dem Auslaßquerschnitt
nähert. Wird der EinlaQquerschnitt sogar größer als der Auslaßquerschnitt, dann bleibt der Rotor sogar
stehen.
F i g. 5 zeigt eine graphische Darstellung der Änderungen des Geräuschpegels in Abhängigkeit vom Einlaßdurchmesser.
Ein minimaler Geräuschpegel ist dann festzustellen, wenn die Einlaßdurchmesser 2,79 mm und
so 2,95 mm betragen. Fs ist weiter ersichtlich, daß der Geräuschpegel erheblich zunimmt, wenn der Einlaßdurchmesser
sich dem Auslaßdurchmesser nähert.
Als nächstes wird auf die Tabelle der F i g. 6 und die graphische Darstellung der F i g. 7 Bezug genommen, aus
denen die entsprechenden Daten von fünf Modellen bei unterschiedlichen Einlaßdrücken hervorgehen, deren
Rotor mit Zähnen der Größe und Anzahl versehen sind, bei denen ein Optimum hinsichtlich der Drehzahlen des
Rotors und des Geräuschpegels erzielt wird. Modeil Nr. 100 hat z. B. einen Rotor mit 57 Zähnen, was einer
Zähnezahl von 19 je cm Teilkreisdurchmesser entspricht Die Kurve »A« der graphischen Darstellung der F i g. 7
zeigt den Geräuschpegel in Abhängigkeit von den Drehzahlen der beiden Modelle 100 und 130. Diese Kurve
verläuft nahezu gerade. Die Kurve »B« zeigt die Wirkungsweise des Modells 160, die Kurve »C« des Modells 190
und die Kurve »D«des Modells 250.
Die zuvor angegebenen Modelle haben bevorzugte Ein- und Auslaßdurchmesser, um Drehzahlen zu erreichen,
die in der Nähe des Maximums liegen, und um einen Geräuschpegel zu erzeugen, der in der Nähe des
Minimums sich befindet. Wie nachfolgend angegeben, sind die bevorzugten Ein- und Auslaßdurchmesser und die
Zahnprofile der verschiedenen Modelle wie folgt:
Normalausführung des Vibrators
Rotor0 mm
Zähnezahl je cm Tcilkreisdurchmcsscr
Einlaß 0 mm
Auslaß 0
mm
mm
Einlaß zu Auslaß
34,93 "U8 47,03
50,80 63,50 69,85 88,90 127,00
19
13
13
13
13
| 2,77 | 6,35 | 44 |
| 2,95 | 6,35 | 46 |
| 2,95 | 6,35 | 46 |
| 2.95 | 7,93 | 37 |
| 2.95 | 7.93 | 37 |
| 3,78 | 10.06 | 32 |
| 3,97 | 10.06 | 40 |
| 5,57 | 10,67 | 52 |
Selbst bei den größten Rotordurchmessern beträgt das Verhältnis zwischen Ein- und Auslaßquerschnitt etwa
50%. Die sorgfältige Beziehung der Zahngröße auf den Ein- und Auslaßdurchmesser, wie sie bei diesen erfolgreichen
Vibratorturbinen vorliegt, gewährleistet einen Betrieb mit einem Geräuschpegel unter 75 dB.
Nachdem nun eins wirksame Ausführungsform für einer! Rotor festgelegt ist, wurde der Einfluß der am Rotor
vorgesehenen Zahnform untersucht. Hierbei wurden Rotoren mit sehr feinen Zähnen mit einer Kordelfläche,
mit einer Sägezahnform und mit einer normalen Zahnform für Zahnräder untersucht. In der in F i g. 8 dargestellten
Tabelle hatten alle Rotoren einen Durchmesser von 41,28 mm. Ein Rotor mit einer Verzahnung aus sehr
feinen Zahnrädern mit 78 Zähnen wurde vorgesehen. Der Geräuschpegel lag dabei etwas höher als bei einem
Rotor mit 50 Zähnen, der als Norm gewählt wurde. Die Drehzahl pro Minute eines solchen Rotors betrug bei
einem Einlaßdruck von 2,74 bar 6800. Bei einem Einlaßdruck von 6,2 bar wies der Rotor einen Geräuschpegel
von 59 dB und eine Drehzahl von 8000 pro Minute auf. was sehr zufriedenstellend ist. Die Zeile 3 der F i g. 8 stellt
die entsprechenden Daten eines Rotors mit einer sägezahnartigen Verzahnung mit 50 Zähnen dar. Die Drehzahl
und auch der Geräuschpegel nahmen zu. Die Zeile 2 der F i g. 8 zeigt einen Rotor, dessen Umfang mit einer
groben Rändelung von etwa 73 um den Umfang verteilten Rändeln versehen war. Dieser Rotor hatte eine derart
geringe Drehzahl, daß er als unannehmbar zurückgewiesen wurde.
Es ist festzustellen, daß die Drehzahl eines Rotors mit einer Zähnezahl von 13 je cm Teilkreisdurchmesser
stark erhöht werden kann, wenn man sägezahnförmige Zähne vorsehen würde. Jedoch entwickelte der Sägezahnrotor
bei einem Druck von 2,74 bar eine Drehzahl, die nur geringfügig unter denen des genormten Rotors
liegt, während der Geräuschpegel einem Rotor mit genormter Verzahnung entspricht. Bei einer Druckzunahme
auf 3,4 bar steigt die Drehzahl drastisch an und der Geräuschpegel beträgt 56 dB. Bei einem üblicherweise für
Vibratorturbinen verwendeten Druck von 4,1 bar beträgt der Geräuschpegel 58 dB, und die Drehzahl steigt auf
8700 an. Bei 4,8 bar erhöht 5.ich der Geräuschpegel auf 58,5 dB, was innerhalb der angegebenen Geräuschgrenze
liegt, und bei 4,8 bar steigt die Drehzahl auf 891OO an. Bei einem noch höheren Einlaßdruck von 5.5 bar steigen
Geräuschpegel und Drehzahl auf 60 dB und 9000 an, während bei einem Einlaßdruck von 6,2 bar diese Werte bei
66 dB und 10 500 liegen.
Die F i g. 9 stellt die Werte der Tabelle der F i g. 8 graphisch dar.
Zusammenfassend kann festgehalten werden, daß der annehmbare Geräuschpegel, dem jemand acht Stunden
ausgesetzt ist, am Anmeldetag 85 dB betrug. Dieser Wert wird wahrscheinlich in nächster Zeit auf 75 oder 80 dB
reduziert werden. Bei einem Verhältnis des Einlaßdurchmessers zum Auslaßdurchmesser von 30% bis 55% kann
die verwendbare Zähnezahl eines gegebenen Rotors die in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Werte
betragen.
ί-'-Ιϊ
Rotordurchmesser
Zähne
31.75- 41,28 mm 47,63- 63,5 mm 69,85- 88,9 mm
95,25 - 127 mm
40- 80
45- 80
45- 85
60- 120
45- 80
45- 85
60- 120
Unter Berücksichtigung dieser Daten liegt dann der Geräuschpegel unter 85 dB. Ein beträchtlich niedrigerer
Geräuschpegel kann durch Berücksichtigung der zuvor aufgeführten Kriterien erreicht werden.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentansprüche:I. Vibratorturbine. die vorn Druck eines strömenden Gases betrieben ist mit einem geschlossenen Gehäuse und mit einer darin ausgebildeter, zylindrischen Kammer, einem dynamisch nicht ausgewuchteten Rotor, der in der zylindrischen Kammer frei drehbar gelagert ist und an seinem Außenumfang eine Vielzahl vonzahnähnlichen Gebilden aufweist, einem im Gehäuse ausgebildeten Gasauslaß, der sich von der Rotorkammer zur Gehäuseaußenseite erstreckt und einem im Gehäuse ausgebildeten Gaseinlaß, der sich von der Gehäuseaußenseite zur Rotorkammer erstreckt und das eindringende, unter Druck stehende Gas tangential gegen die zahnähnlichen Gebilde des Rotors richtet dadurch gekennzeichnet, daß
toa) zwischen dem Rotor (30) und der Innenflächeder Kammer (16) ein Spiel bis zu 1,6 mm vorhanden ist;b) der Rotor (30) einen Durchmesser von 35—127 mm und eine Anzahl der zahnähnlichen Gebilde von 50— 100 bei einer Zähnezahl je Zentimeter Teilkreisdurchmesser von 9—19 aufweist;c) die zahnähnlichen Gebilde in der Form von Zähnen (36) von üblichen Zahnrädern mit geraden oder leicht gekrümmten Flanken ausgebildet sind und eine Zahnlückentiefe von 031— 635 mm aufweisen, undd) die Querschnittsfläche des Gaseinlasses (40) 30—55 Prozent der Querschnittsfläche des Gasauslass^ (42) beträgt.
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